JPH03503692A - 磁気トランスデューサのための改良取付け構造 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 トランスデユーサのための　　　・し　′告発間の分野 本発明は磁気トランスデユーサのための改良取付は用アセンブリに関する。該改 良取付は用アセンブリは、磁気テープ上に設けられた記録トラックを横断する方 向におけるヘッドの横方向への反復しての急速な且つ正確な偏倚を可能とし、従 って前記ヘッドをして記録トラックをより正確に追随可能ならしめるものである 。

発明の背景 従来技術に於てはトランスデユース用のヘッドは可撓手方向ルーフ部材は、片持 ち梁としてその一端が取付はベースに固定され、該取付はベースから外側に伸延 され、前記片持ち梁の自由端が前記トランスデユース用のヘッドを支持する。ヘ リカルスキャン磁気テープ搬送技術に於ては１つ以上のこうしたリーフ形式の部 材が使用され得る。各々の前記部材は回転ドラムの内側に取付けられ、該回転ド ラムの周囲に向って半径方向に伸延し、ヘッドは回転ドラムにおける開口を貫い て突出し、螺旋通路内を回転ドラムの周囲に沿って湾曲する磁気テープの記録ト ラックを横断或はスキャンする。

先に説明した如き取付は配列構成は代表的に、リーフ部材を駆動するためのボイ スコイルアセンブリの如き機構にして、ヘッドをヘッド位置決め装置及びボイス コイルアセンブリ間に結合したフィードバック回路によって位置決めするために 相互作用し得る機構を組み込んでいる。しかしながら、そうしたヘッド位置決め 配列構成の大きな欠点は、ヘッド位置決めパラメータが、比較的長く且つ薄いヘ ッド位置決め部材が高速では均一に曲らないことから、比較的低速での偏倚に対 して限定されることである。つまり、長（且つ薄いヘッド位置決め部材の固有の 柔軟性が、急速な且つ反復的な撓み負荷状況下に於て所望されざる共振を残留さ せる。そうした共振はまた、そうした部材の反復撓み状況下に於て曲げモーメン トの所望されざる変化をも引き起こす、所望の負荷シーケンス下での前記部材に おけるそうした状況の発生は、磁気テープ上に記録されたテープトラックを追随 すｇだめに前記部材上に取付けたヘッドの能力を著しく損なうものである。

トランスデユース用のヘッドのための１つの従来がらの支持構造が、１９８０年 ７月８日に発行された”磁気トランスデユーシングと題する米国特許第４，２１ ２．０４３号に示される。

しかしながら、該米国特許にはより安定性のある構造が示されるが、複合ヘッド を具備するヘッドスタックの運動を制御するための構造が磁気テープに隣合って 配設されている。ヘッドスタックの運動は、該ヘッドスタック中の名ヘッドをし てテープにの夫々のトラックを追随可能ならしめるためにテープ面に対しで平行 に行なわれなければならない。リーフ部材上に取付けた単一のヘッドが単一のテ ープトラックと係合するべく位置決めされ、該単−のヘッドの、片持ち梁曲げ要 素、即ちカンチレバー曲げ要素による位置決めは、そこに関与する偏倚が比較的 小さいことによって可能とされる。更には、前記米国特許における構造は該支持 構造に支承される遠心力によって引き起こされるある種の問題を解決することに もまた向けられているのであり、トランスデユース用のヘッドの急速な且つ反復 偏倚に関する問題を解決することには向けられていないのである。更に、前記米 国特許に於て説明された構造はデータの急速プロセス処理、即ちデジタルテープ トランスポートに向けたシステムに於て必要とされる素早い且つ反復しての偏倚 を受入れることが出来ない。

発明の概要 従って５本発明の１〜ランスデユース用のヘッド取付は用アセンブリは、磁気記 録システムに於て使用するための装置及び方法を指向するものである。該磁気記 録システムは、データトラックに関してトランスデユース用のヘッドの位置を急 速に且つ反復的に変化させる必要性を有し、そうした前記取付は用アセンブリは 軽量構造の、しかし、その長手方向の主要部分に沿って、トランスデユース用の ヘッド（以下単にヘッドと称する）の位置をｅ速に変化させる状況下に於て曲げ モーメントの変化を最小限とするための十分な剛性を有する油げ部材を必要とす る。本発明は一暦安定性のある構造及びヘッドにおける改善されたＲＦ比出力創 成する。更には、本発明は改良曲げ構造体をも具備する。該改良曲げ構造体は、 ヘッドを前記取付は用アセンブリと関連する前記曲げ部材の水平方向中立面と整 列させる。別態様の構成もまた示される。ヘッド位ｆｉ！決め装置と関連する光 電管配列構成が、前記ヘッド位置決め装置と関連するボイス：コイルモータを精 密駆動するためにヘッド位置の僅かな変化に応答する。

従って、大発明のヘッド取付は用アセンブリは軽量のしかし７実質的に剛性の長 手方向のヘッド支持部材を組み込んでいる、該長手方向のヘッド支持部材は、長 手方向の楔形状の主胴体部にして、該剛性の長手方向の楔状形状の主胴体部から 伸延する比較的短い簡単なヒンジ湾曲部を具備する前記主胴体部を提供するため の構造を有している。軽量で然も剛性の構造を達成するために、前記ヘッド支持 部材は単・−の薄厚軽量金属シート、即ち、打ち抜きアルミニュームから形成さ れ、その剛性を最大化する楔形状を有する中空外側フレームへと折り曲げられる 。偏向中のヘッドとテープどの接触を最大化するために、前記ヘッド支持部材の 外側端部のヘッド取（＝ｊけ部分は、トラック幅のヘッドに関連する長手方向中 央面を前記ヘッド支持部材の水平方向中立面と整列させるべく位置決めされる。

本発明のヘッド取付は用アセンブリは更に、ヘッド取付はアセンブリのための改 良ベッド位置決め装置にして、ヘッド位置の比較的僅かな変化に素早（且つ精密 に応答し、前記ヘッド支持部材上に位置決めさ九たボイスコイル駆動モータにヘ ッド位置情報を供給し前記ヘッド支持部材を、トランスデユース用の各ヘッドを 迅速に且つ反復的状況下で素早く且つ正確に駆動しつつ位置決めするための光電 管配列構成を組み込んでいる。

図面の説明 第１ｃｇは本発明のヘッド取付は用アセンブリを第２図の線１−１で切断した側 面断面図である。

第２図は第１図のヘッド取付は用アセンブリを明瞭化のために部分的に破除して 示す平面図である。

第３Ｂ図は第３Ａ図を線Ｂ−Ｂで切断した部分断面図である。

第３Ｃ図は第３Ｂ図を線Ｃ−Ｃ方向から見た正面図である。

第４図はヘッド支持部材を形成する素材の平面図である。

第５図は第１図に示されるヘッド取付は用アセンブリのヘッドクランプアセンブ リの平面図である。

第６図は磁気テープ及びそこでのテープトラックの概略図である。

第７図はヘッド支持部材上に取付けたヘッドのテープトラッキングを制御するべ （設計された回路の概略ダイヤグラムである。

第８図は本発明の第１具体例のヘッド取付は用構造の一部分の概略図であり、該 ヘッド取付は用構造の長手方向部材の外側端部と、該外側端部に関してのトラン スデユース用のヘッド位置とが示される。ヘッドは、該ヘッドによって画定され るトラック幅の中央面が、前記長手方向部材の水平方向中立面の下方に僅かに離 れるようにして該長手方向部材上に取付けられる。

第９Ａｌ！ｌは本発明の改良されたヘッド取付は構造の第２具体例の概略図であ り、前記ヘッド取付は構造の長手方向部材の外側端部が、ヘッドによって画定さ れる如きトラック幅の長手方向中央面を前記長手方向部材の水平方向中立面と整 列状態に位置決めするべく上方に傾倒されている。

第９Ｂ図は本発明の改良されたヘッド取付は構造の第３具体例の概略図であり、 前記ヘッド取付は構造の長手方向部材の外側端部が、ヘッドによって画定される 如きトラック幅の長手方向中央面を前記長手方向部材の水平方向中立面と整列状 態に位置決めするべく下方に傾倒されている。

第９Ｃ図は本発明の改良されたヘッド取付は構造の第４具体例の概略図であり、 該ヘッド取付は構造の長手方向の外側端部は、そこに設けられた。上方に差し向 けらｔた切欠きを有しておりそれによってヘッドは、該ヘッドによって画定され る如きトラック幅の長手方向中央面が該長手方向部材の水平方向の主たる中立面 と整列するよう、前記切欠き内に位置決めされている。

第９Ｄ図は改良されたヘッド取付は構造の第３具体例の一部分を概略表したもの であり、ここでは前記ヘッド取付は構造の長手方向部材の外側端部はヘッド支持 部材を受け、前記外側端部はまた、ヘッドによって画定される如きトラック幅の 長手方向中央面を長平方向部材の水平方向中立面と整列させるために前記ヘッド とも係合している。

第９Ｅ図は１本発明の改良されたヘッド取付は構造の第６具体例の概略図であり 、該ヘッド取付は構造の長手方向の外側端部は、ヘッドによって画定されるよう なトラック幅の長手方向中央面を長手方向部材の水平方向中篇１０図は、現在の 構造におけるヘッド偏向範囲全体を横断してのへラドチップ針入を、提示された 構造及びその改良構造と比較したグラフである。

好ましい具体例の説明 第１図及び２図に示されるように、１具体例におけるヘッド取付は用アセンブリ １０がスキャナ（図示せず）内に配設された状態で示され、ベースプレート１２ に取付けられたベース１１と、トランスデエーサ或はヘッド支持部材１４とを含 んでいる。該ヘッド支持部材１４は細長の、（契形状のフレーム或は主胴体部分 １６及び前記ヘッド支持部材１４の一端から伸延して前記ベース１１のクランプ 部材２０と係合する一対のヒンジ１８とを具備している。ヘッド支持部材１４の 端部の、ヒンジ１８と反対側には、ヘッド位置検出装置２６を支持するためのヘ ッドクランプアセンブリ２２が配設される。該ヘッドクランプアセンブリ２２の 裏側には、ベース１１に隣合ってボイスコイル機構２７が配設され、該ボイスコ イル機構はモーター支持体２８及びボイスコイルモータ２９を具備している。ボ イスコイルモータ２９は、ヘッド位置検出装置２６に隣合って設けられた相補的 なコイル要素３０を受けるべく配設される。該相補的なコイル要素３０は、前記 ヘッド支持部材１４の底部に於て該相補的なコイル要素３０と整列する円筒状の 間隙内でヘッド位置検出装置２６に隣合って取付けられる。ボイスコイルモータ ２９は、ヘッド支持部材１４のヒンジ１８と反対側の端部に取付けたヘッド２４ を位置決めするために、以下に説明される回路を通してヘッド位置検出装置２６ との関連に於て作動する。ボイスコイル機構２７はスキャナの回転上方ドラム（ 図示せず）のベースプレート１２上に載置される。

本発明の特定の関心事項は、楔形状のヘッド支持部材１４の形状及び構造にある 。そうした構造は第３図及び４図に良く示される。ヘッド支持部材１４は、主胴 体部分１Ｇとして第４図に示されるような単一の平坦なシート状要素３２から形 成される。シート状要素３２は任意の好適な軽量材料から形成し得るが、好まし くは薄肉の、可撓性のそしてエツチングの容易な材料、例えば薄肉シートアルミ ニニームから形成される。シート状要素３２は複雑な形状に積層さｄ、一般に中 心線３２ａを中心とする同心状とされ且つその前方にヘッド支持構造３４を、そ して後方には可撓性のヒンジ１８を具備する。

孔３８．３９がシート状薄板３２にエツチングされる。

全ての孔３８は比較的類似の寸法形状を有し、シート状薄板３２をヘッド支持部 材１４の剛性の、楔形状の、梁状の主胴体部分１６へと形成する際に使用するた めの折線を提供するための３８ａ及び３８ｂの如き直線を為す、可変寸法形状の 孔３９は、シート状薄板３２の、そこでの材料を除去しても主胴体部分１６の剛 性に影響しないシート状薄板３２部分に於て主胴体部分１６の重量を軽減するた めだけのものである。

第４図に示されるシート状薄板３２の底部から且つ中心線３２ａに向って上方の 部分は、シート状薄板３２の主胴体部４０であって、該主胴体部４０は折線３８ ａ及び３８ｂのみならず、折！ｉ　３８　ｃ及び３８ｄをも具備する。対応する 折ＩＩ　３８　ａ　’　、　３８　ｂ　’　、　３８　ｃ　’そして３８ｄ′が シート状薄板３８の上半分に示される。シート状薄板３２をヘッド支持部材１４ と共に配向するために、折線３８ａ〜３８ｄ及び３８ａ”　〜３８ｄ’　もまた 第３Ａ図から３Ｃ図に示され、ここではシート状７Ｊ板３２は、第４図に示され る如き平面から上方に且つ外側に折畳まれ、夫々の側壁４１及び４１’が折！！ 　３８　ａ、３８ｂ及び３８ａ’　、３８ｂ’間に配設されている。シー　　。

ト状薄板３２が折畳まれると、外側に伸延する耳４２ａをその各端部に具備する フラップ４２が先ず内側方向に送られ折線３８ａを中心として廻動され、フラッ プ４２が中心線３２ａを中心とする同心状に配設され、夫々の耳４２ａが折畳ま れて各側壁４１．４１°と係合される。側壁４１゛におけるフラップ４１ａは、 フラッ″ブ４２の上方延長部４２ｃの下方で折線４２ｂに隣合って折り重ねられ る。ヘッド支持構造３４は一般にＵ字型の、シート状薄板３２における前方延長 部を含む、該前方延長部は脚部分３４ａを具備し、これら脚部分は折線３４ｂを 中心として後方に折り曲げられ、折線４２ｂを中心として廻動するフラップ４２ と係合されろ、フラップ４２はヘッド支持部材１４のベースに対して直交状態で 該フラップ４２が配設されるに十分に折り曲げられ、その場合ヘッド支持構造３ ４の脚部分３４ａはフラップ４２の上端に於て該フラップ４２を覆い、ヘッド支 持構造３４及びフラップ４２はその後、溶接４４による等して然るべき位置に保 持される。フラップ４２内部にはヘッド窓４６もまた設けられる。

第３Ａ図から３Ｃ図に示されるように、完成されたヘッド支持部材１４は実質的 に剛性の然も軽量の、楔形状の、梁状の、ヘッド位置が急速に変化する状況下で の曲げモーメントの変化を最小限とするために十分に剛性の構造を有する長手方 向要素の開放枠組を具備している。

主胴体部１６の截頭状の三角形状ベース１６ａから、両側壁４１．４１°及び内 壁４３．４３°における類似の三角形状構造部にかけて最適の重量対強度比を達 成するべ（、重量を最少化し、剛性を最大化しそして所望されざる共振を除去す るための実質的な設計状の努力が払われた。

第１図及び２図に示されるように、ヘッド支持部材１４は、ヒンジ１８がクラン プ部材２０に於て中心！！３２ａの各側でファスナ４７によってしかるべく位置 決めされる状態で、ベースプレート１２内に取付けられる。各ベース１１間には 、比較的小面積の湾曲部３６が設けられる。ボイスコイル機構２７は、窓４６部 分に於てヘッド支持部材１４の下方位置付けられる。コネクタ５３が相補的なコ イル要素３０を、ヘッド支持部材１４上でコイル要素３０をベース１１に設けた 端子５４に結合する。ボイスコイルモータ２９にはヘッドクランプアセンブリ２ ２が重ねられる。

第１図に示されるように、ヘッドクランプアセンブリ２２は、ファスナ５６によ ってベース１１に固定された主胴体部５５を具備する。主胴体部５５の、ファス ナ５６の前方にはヘッド位置検出装置２６が取付けられる。

該ヘッド位置検出装置２６は発光ダイオード（ＬＥＤ）５８及び、上方及び下方 の光電池式光検出セル５９．６０を含む。ヘッド位置検出装置２６は主胴体部５ ５に於て。

ヘッドクランプアセンブリ２２をヘッド支持部材１４に重ねるためにベース１１ に取付けた場合に、ＬＥＤ５８がヘッド支持部材１４の窓４６の一方側に配置さ れそして光電池式光検出セル５９．６０が反対側に配置されるよう配設される。

支柱６３．６４が、ヘッド支持部材１４の外側端部に取付けられたトランスデユ ーサ或はヘッド２４を位置決めするためにボイスコイルモータ２９と相互作用す るサーボ回路６６に相互結合される。

ボイスコイルモータ２９がヘッド支持部材１４及びヘッド２４を移動させるに従 い、各光電池式光検出セル５９．６０上への照射光量は位置の関数として変化す る。

該変化はサーボ回路６６内で、各光電池式光検出セル５９．６０の受けた光量の 差によって画定される大きさの電気信号に変換され、そして後、テープトラック 上でヘッド２４を位置決めするために使用される。

第６図には磁気ビデオテープ６８の１セクシヨンが概略示される。ここではデー タの１つのトラック６９（破線によって示される）はヘリカルスキャンビデオテ ープレコーダによって予め記録されている。先に説明した如く、データレコーデ ィング中及び再生動作中、レコーディングが推奨標準値下に於て為されるよう、 テープは緊張下でガイドされ、それがテープをある程度引張させる。もしテープ がテンション機構の不具合或は別の装置の機構における回避されざる変動によっ て異なる張力下でプレイバックされた場合は、ビデオヘッドに関するデータトラ ックの長さ、直線性及び傾斜は違ってしまう。

そうした状況下ではヘッドはデータトラックを完全に追随せず、ＲＦエンベロー プ７０における変動の如き、所望されざる再生信号の強度変動を招（、もしプレ イバックに際して正しい張力が使用された場合でも、雰囲気的状況或は貯蔵状況 、例えば温度或は湿度の変化によってテープが伸縮した場合は類似の影響が生じ る。また、テープエツジの不整及び装置から装置へのエツジ−ガイディング効果 の差もまた、不整に振れるトラック或はスキャンの原因となる。結局、再生中に ヘッド２４がテープ６８をスキャンする際に通る通路７１はしば−ば、記録され たトラック６９と正確に一致しな（なる、実際上、記録済のトラック６９及び、 再生のためにヘッド２４の通る通路７１間の僅かな偏向でさえも、再生ビデオ信 号の品質に重大な悪影響を及ぼし得ることが分った。

従って、記録済のトラック及び再生のためにヘッド２４の通る通路７１間におけ る上記した偏向を最少化するために１本発明の構造は主胴体部］６の運動をヘッ ド２４の運動に更に正確に確実に対応させるよう一段と改変されている。例えば 、第８図に於ては主胴体部１６の三角形状ベース１６ａはトランスデユーサ或は ヘッド２４を該三角形状ベース１６ａの下方に担持し、ヘッド２４の長手方向の 中央面２５を主胴体部１６の下方面！６ｃを画定する平面の下方に配設し、従っ て主胴体部１６に沿ってヒンジの中央面と同一平面内にある中立面１６ｂの下方 に配設している。ヘッドの偏向と関連しての折れ軸が、もっと正確には主胴体部 １６の偏向に際してその半径が減少する一連の折れ軸であることから、ヘッドと 関連するトラックを主胴体部の水平方向中立面と整列させ、ヘッドの偏向範囲を 横断して生じる非対称を最少化することが、特にそうした非対称がヘッド出力の 品質を損なうことから、所望される。

本発明の第２具体例では、第１図から５図に示されまた第９Ａ図に示される取付 は構造が、トランスデユーサ或はヘッド１２４の長手方向中央面１２５を主胴体 部１１６の水平方向中立面１１６ｂ（ヒンジの中央面と同一面）と整列させるた めに使用され、主胴体部１１６は傾斜された三角形状ベース１１６ａを提供する べく改変され、主胴体部１１６の該三角形状ベース１１６ａはトランスデユース 用のヘッド１２４をその底部に於て受入れるために上方に傾倒されている。この 所望の形状に於ては、主胴体部１１６の水平方向中立面１１６ｂと、ヘッド１２ ４によって発生されるトラックのトラック幅に関しての長手方向の中央面１２５ とが相互に整列される。

主胴体部１１６の中立面１１６ｂが、ヘッド１２４によって画定されつトラック 幅の長手方向の中央面１２５と整列することで、ヘッド１２４の偏向中のＲＦエ ンベロープの歪は最少化される。

第９Ｂ図に於ては先に説明されたヘッド支持構造の第３具体例が示され、主胴体 部２１６の三角形状ベース２１６ａはトランスデユース用のヘッド２２４のそこ への係合を受容するべく下方に傾倒され、ヘッド２２４によって発生されるトラ ック幅と関連する中央面２２５は主胴体部２１６の中立面２１６ｂと整列されて いる。

第９Ｃ図にはヘッド支持構造の第４具体例が示され、３２５を主胴体部３１６の 中立面３１６ｂと整列させるべく位置決めされた下方切欠き３１７を具備してい る。

第９Ｄ図には本発明の第５具体例が示され、ヘッド取付はプレート４１８が主胴 体部４１６の三角形状ベース４１６ａに配設されると共に、トラック幅と関連す る長平方向の中央面４２５が主胴体部４１６の中立、面４１６ｂと整列する状態 に於て、そこにヘッド４２４を取付は得るよう、三角形状ベース４１６ａの十分 下方に配設されている。

第９Ｅ図には本発明の第６具体例が示され、ヘッド５２４の後面５２７に切欠き ５２６が設けられている。第９Ｅ図の具体例に於ては、主胴体部５１６の三角形 状ベース５１６ａは、主胴体部の中立面５１６ｂをヘッド５２４のトラック幅と 関連する長手方向の中央面５２５と整列させるための切欠き５２６内に受容され ている。

図示された各具体例は、ヘッド２４によって画定されるものとしてのトラック幅 の中央面を主胴体部１６の水平方向中立面１６ｂと整列状態で配設するためのも のである。第１０図の各曲線は、偏向の全範囲に渡る偏向周期中に達成されたチ ッププロジェクション差を表している。ヘッドが、１３ミルオフセット曲線にお ける如く中立面から偏倚された場合は、その一端から反対側の端までのチッププ ロジェクション差には、その範囲が−４００マイクロインチから＋７０マイクロ インチという実質的な開きがある。こうした形状はＲＦエンベロープの実質的歪 及び画像品質の低下を引き起こす。

ゼロ（０）オフセット曲線を使用して更に良好なチッププロジェクション輪郭が 達成される。ゼロオフセットを使用することにより、チッププロジェクションが その範囲の両端の夫々に於て−１２０から−１５０マイクロインチの範囲内のも のとなり、曲線における非対称性が除去され従ってＲＦエンベロープの歪が最少 化されることを容易に認識されよう、別態様に於ては、ヘッド２４によって画定 されるトラック幅の中央面が中立面１６ｂの僅かに上方に偏倚され、同様に対称 的偏向曲線を創成する。該曲線は−０，００１７曲線として示される。そうした 形状に於ては創成される歪の量はゼロ（０）オフセット曲線と比較し得るもので あるが、ＲＦエンベロープの改善は僅かである。従って、ヘッド２４のトラック 幅の中央面２５と主胴体部１６の水平方向の中立面１６ｂとの整列を達成するこ とが所望される。更には、その最終効果によって２第９Ａ図から第９Ｅ図の具体 例に於ては、改善されたＲＦ出力を生む改良ヘッドチッププロジェクション輪郭 が達成される。

第７図を参照するに、ビデオ再生用のヘッド２４を、テープ６８を斜めに横断し て伸延するトラック６９に関して最適のトランスデユース位置に於て保持するた めのサーボ回路６６が示される。振動オシレータ７４が、固定周波数ｆ９に於て 正弦変動する信号を発生する。ヘッド２４によって再生される記録済ビデオ信号 との有害な信号干渉を回避するために、振動オシレータ７４は、好ましくは１％ 未満の高いオーダーの調和成分を有する基本的周波数ｆ９に於て正弦変動する純 信号を提供するべ（作動する。振動オシレータ７４の出力は加算回路７５の一方 の入カフ５ａに送られそこで、入カフ５ｂに出現する低速成はＤＣエラー補正信 号が付加される。加算回路７５の出力は駆動増幅器７６によって増幅され、増幅 された信号はヘッド２４を駆動するためにインナールー・ブ７７にカップリング される。振動オシレータの駆動信号はヘッド２４を励起させて該ヘッド２４に僅 かなビークピーク（好ましくは、トラック６９の幅の１０％から１５％）振動運 動（振動）を付与し、前記ヘッドをして、それが記録信号を再生するためにトラ ックをスキャンするに従い各限界値間の交互の横方向移動を生じせしめる。斯く して、駆動増幅器７６は、ヘッドをして各トラックに対して且つヘッドがトラッ ク６９を追随するに際してのホームポジションに対して横方向の振動或は振動を 生じせしめる振動駆動信号を提供する。

ヘッド２４に付与された振動運動によって再生信号の振幅変調が生じる。該振幅 変調は、ビデオその他そうした高周波信号記録の場合には周波数変調キャリアの ＲＦエンベロープ形態にある。　ＲＦエンベロープ変調における振幅偏向の大き さが、トラック６９に関する所望のトランスデユース位置にヘッドを保持するた めに使用されることから、そうした位置を保持する精度は、サーボ回路６６の感 度及び、再生されたＲＦエンベロープがスプリアス変調からどの程度フリーであ るかに依存する。ヘッド２４の振動リングによって再生ＲＦエンベロープの振幅 変調が引き起こされる。ヘッド２４がトラック６９の中央に位置付けられた場合 には、振動信号の均一な調和成分だけがヘッド２４の作動によって創成される。

何故なら平均ヘッド位置はトラックの中央であり、振動リングによって生じるＲ Ｆエンベロープ変動は対称的関数として現われるからである。テープ６８から創 成されるＲＦエンベロープの振幅はトラックの中央に於て最大となる。ヘッド２ ４がトラックの中央の何れかの側に移動するに従い、再生ＲＦエンベロープの振 幅は同量だけ減少する。従って振動信号の基本波のバランスは崩れ、ＲＦエンベ ロープ変調として出現しない。従って、ヘッド２４をトラック６９に対して横方 向に振動することによってＲＦエンベロープに引き起こされる振幅変調は振動周 波数ｆ。の２倍に過ぎない。

一方、ヘッド２４がトラック６９の何れかの側に置いて該とラックの中心から僅 かにずれた場合は、再生されるＲＦエンベロープ振幅変調はもはや対称的ではな い、何故なら、トラック６９の何れか一方の側にずれるヘッド２４が異なるＲＦ エンベロープ振幅減少を創成し、次いでのトラック６９の反対側へのずれによっ て異なるＲＦエンベロープ振幅減少が創成されるからである。従って、最大から 最少へのＲＦエンベロープ振幅変調は振動信号の各周期に対して１度生じる。即 ち、トラック中央からのヘッド２４のオフセットした側に依存する最大点及び最 少点の生じろオーダー振動周波数ｆ０に於て生じる。振動周波数の基本波のバラ ンスはもはや崩れず、また再生ＲＦエンベロープ振幅変調は振動周波数の基本成 分を示し、その場合トラック６９の中心の一方側へのオフセットに対する基本成 分の相はトラック中心の他方側へのオフセットに対するそれに関する相に対して 　１８０°ずれている。

最大点及び最少点、つまり再生ＲＦエンベロープ振幅変調の相の生じるオーダー の検出が、トラック６９の中心からのヘッド２４のオフセット方向の明確な情報 を提供し、そして再生ＲＦエンベロープ振幅変調の検出が、オフセット量或はト ラックエラー信号の明確な情報を提供する。

こうしたヘッド位置情報を得ることによって、へ・ノド２４によって再生される 変調ＲＦエンベロープは、サーボ回路６６のアウターループ７８によって提供さ れる検出回路にカップリングされる。再生変調ＲＦエンベロープの振幅を変化さ せるトラッキングエラー信号は、ある程度まで、検出体基本周波数の両側波帯、 搬送波阻止（ＤＳＢ／ＳＣ）変調として示される。従って、トラッキングエラー 信号を回復するためには、ヘッド２４からの再生信号出力が、振動信号基本波及 びその側帯な回復するべ（構成された簡単な振幅変調ＲＦエンベロープ検出体７ ９によるプロセス処理のためにカップリングされる。振幅変調ＲＦエンベロープ 検出体７９からの出力信号は、再生信号の単なる修正版であり、振動周波数ｆ、 の基本波及び側帯な含んでいる。振幅変調ＲＦエンベロープ検出体７９の出力は 、同位相増幅変調検出体である第２の検出体８０の信号インプット８０ａに接続 される。

第２の検出体８０は、同一周波数の参照信号の相を参照しつつ、未知の入力信号 の振幅及び極性を干渉状態で検出する原理に基いて作動する。そうした検出体は 、未知の入力信号の振幅を有し且つ２つの信号が同相となる場合は正でありそし て一方の信号が相から１８０°ずれた場合は負である修正信号を提供する。第２ の検出体８０の参照人力８０ｂは、振動オシレータ７４によって提供される参照 振動周波数を、第２の検出体８０に対する入力に於て出現する基本振動周波数成 分を正しいＯｏ或は１８０°に調節する。第２の検出体８０の参照人力８０ｂに 出現する信号が基本振動周波数ｆ。における成分を萄することから、ヘッドトラ ック位置のエラーが生じた場合は常に、第２の検出体８ｏはヘッドトラック位置 のエラーを表わすトラックエラー信号を提供する。該トラックエラー信号の振幅 は、ヘッド２４のバイアス位置のトラック中心からの偏位置に比例する。トラッ クエラー信号の極性はトラック中心からのヘッドの偏位方向を示すものである。

こうして補償されたトラックエラー信号は、トラック６９に対するヘッド位置で の低速成はＤＣエラーに対応する。低速のエラー信号は加算回路７５に適用され 、そこで振動オシレータ７４からの振動周波数出力と加算される。生じた複合信 号は加算回路７５の出力から駆動増幅器７６に送られる。該駆動増幅器７６は複 合信号をインナーループ７７の加算回路８２に適用する。

サーボ回路６６のインナーループ７７はトランスファー機能を提供する閉ループ サーボであり、加算回路８２への１電圧入力がヘッド２４位置での４ミルの偏位 に等しい、光電池式光検出セル５９．６０が、ヘッド支持部材１４の窓４６をそ の間部分に配設する状態に於て、ＬＥＤ５８と反対側に配設される。ヘッド２４ が中心位置にある場合、光電池式光検出セル５９．６０はＬＥＤ５８とは反対側 に配設されることから、窓４６を通しての光電池式光検出セル５９．６０上への シャドウキャスト量は両光電池式光検出セル５９．６０に対して等しくなり、イ ンナーループ７７から加算回路８２に入るフィードバック信号は最小（ゼロ）と なる。

一対の光電池式光検出セル５９．６０は、インナーループ７７から差増幅器８３ のそれぞれへの入力を提供する。各入力は各光電池式光検出セル５９．６０上で のシャドウキャスト量と比例し、差増幅器８３への入力が、駆動増幅器７６から のトラックエラー信号を偏重するために加算回路８２へのフィードバック信号と して適用される位置を検出し得る差出力を発生する。加算回路８２の位置補償出 力はコイルドライバ８４に適用され、該コイルドライバ８４はコイル３０にヘッ ド２４を加算回路８２の信号出力の位置上の等価を供給する。

本発明の磁気ヘッドアセンブリが、ビデオレコーダとの関連に於て使用される磁 気テープのテープトラックのトラッキングに関して説明され、その設計形状に対 する特定の環境は従って本発明の”ベストモード”と考えられる。しかしながら 、そうしたアセンブリが、説明された好ましい具体例を越えて実質的にもっと幅 広く使用され得るものであり、またそうしたアセンブリがこれら好ましい具体例 の特定構造に限定されないことを認識されたい。付随する請求の範囲はここで説 明された発明の見解及び範囲を述べることを意図したものである。

−］ごＩ６　３Ａ −１ごＩ［；　　６ 一］ごＩ［；　　７ ＦＩＧ、１０ 国際調斎報告　　ＤＭ／ＩＩ（ＱＱ／ｎｌＡ７ρＣＴ／ＵＳ　８９１０１４６７ 国際調査報告

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. １．磁気ヘッド、回転ドラム上に取付けたベースそして、ヘッド取付けのために 該ベースから伸延されるヘッド取付け用装置を具備する磁気ヘッドアセンブリで あって、 前記ヘッド取付け用装置が、 長手方向の主胴体部を具備する楔形状のヘッド支持部材と、 主胴体部からベースへと伸延する撓み部材にして、前記ヘッド支持部材をベース に固定するために、主胴体部と比較して比較的短い前記撓み部材と、ヘッドを、 テープ上のトラックと整合させるための第１の位置から引き続く第２の位置へと 急速に位置決めするためにヘッド支持部材を駆動するための駆動アセンブリとを 含み、主胴体部が、反復的に負荷される状況下でのヘッド支持部材の所望されざ る共振を低減させるために十分な剛性を有し且つ前記駆動アセンブリによって創 成されるヘッド位置を急速に、反復的に且つ制御状態で変させるべく前記撓み部 材と協動し得るようになっている前記磁気ヘッドアセンブリ。
2. ２．ヘッド支持部材の外側フレームは、底壁と、対抗する長手方向の内側側壁及 び長手方向の外側側壁の夫々に対して伸延する一対の後方ヒンジと、前記外側長 手方向側壁と連結して葉状の、剛性の主胴体部を形成する少なくとも１つの横方 向結合部材を具備する二股構造を有する請求の範囲第１項記載の磁気ヘッドアセ ンブリ。
3. ３．底壁、各内側面壁及び各外側側壁は、ヘッド支持部材の剛性を最大化する一 方その重量を軽減し、ヘッド支持部材のための最適強度−重量比を達成するため に截頭状の、一般に三角形状とされる請求の範囲第２項記載の磁気ヘッドアセン ブリ。
4. ４．底壁及び各側壁は、格子状の梁構造を創成することによって剛性を犠牲にす ることなくヘッド支持部材の重量を低減するための開口をそこに有している請求 の範囲第３項記載の磁気ヘッドアセンブリ。
5. ５．横方向結合部材はヘッド支持部材の底壁に対して一般に直交して配設され、 開放窓を有している請求の範囲第４項記載の磁気ヘッドアセンブリ。
6. ６．駆動アセンブリは、 ヘッド支持部材の長手方向軸に沿ってベースから偏位されたボイスコイルモータ 支持体と、 該ボイスコイルモータ支持体に保持されたボイスコイルモータと、 ヘッド支持部材上でボイスコイルモータと整合状態に配設された相補的なコイル 要素とを具備し、前記モータ駆動アセンブリはヘッド支持部材を該モータ駆動ア センブリに関して位置変化させるために作動するようになっている請求の範囲第 １項記載の磁気ヘッドアセンブリ。
7. ７．テープに関するヘッド位置を検出するための位置検出装置がヘッドに関して ベース上に配設され、モータ駆動アセンブリ及び該位置検出装置は、テープに関 するヘッドの順次しての位置に急速に且つ精密に移動させるべく協動するように なっている請求の範囲第１項記載の磁気ヘッドアセンブリ。
8. ８．位置検出装置は、 ヘッド支持部材の主胴体部における横方向結合部材と、 該横方向結合部材における窓開口と、 前記横方向結合部材と重なり且つベースに固定される支持体と、 該支持体に取付けられ且つ窓開口の一方側に配設された光創成要素と、 前記支持体に取付けられ且つ前記窓開口の、前記光創成要素とは反対側に配設さ れた少なくとも１つの感光要素にして、前記窓開口を通して前記感光性要素への 光創成要素からの投光量がモータ駆動アセンブリへの位置入力と比例するように なっている請求の範囲第７項記載の磁気ヘッドアセンブリ。
9. ９．磁気ヘッド、回転ドラム上に取付けたベースそして、ヘッド取付けのために 該ベースから伸延されるヘッド取付け用装置を具備する磁気ヘッドアセンブリで あって、 前記ヘッド取付け用装置が、 長手方向の主胴体部を具備する楔形状のヘッド支持部材と、 前記ヘッド支持部材をベースに固定するための、主胴体部からベースへと伸延す る且つ主胴体部と比較して比較的短い撓み部材と、 ヘッドを、ヘッド支持部材上で急速に且つ反復的に駆動するための駆動アセンブ リと、 テープに関するヘッドの位置を検出するための位置検出装置を含み、該位置検出 装置及び駆動アセンブリはテープに関するヘッドの順次しての位置に急速に且つ 精密に移動させるべく協動するようになっている前記磁気ヘッドアセンブリ。
10. １０．磁気ヘッド、回転ドラム上に取付けたベースそして、ヘッド取付けのため に該ベースから伸延されるベッド取付け用装置を具備する磁気ヘッドアセンブリ であって、 前記ヘッド取付け用装置が、 底壁及び、対抗する長手方向の内面側壁及び長手方向の外側側壁の夫々に対して 伸延する一対の後方ヒンジと、前記外側長手方向側壁と連結して梁状の、剛性の 主胴体部を形成する少なくとも１つの横方向結合部材を具備する二股構造を有す るヘッド支持部材と、主胴体部からベースへと伸延する撓み部材にして、前記ヘ ッド支持部材をベースに固定するために、主胴体部と比較して比較的短い前記撓 み部材と、モータ駆動アセンブリにして、ヘッド支持部材の長手方向軸に沿って ベースから偏位きれたボイスコイルモータ支持体と、該ボイスコイルモータ支持 体に保持されたボイスコイルモータと、ヘッド支持部秘上でボイスコイルモータ と整合状態に配設された、テープ上のトラックと整合させるための第１の位置か ら引き続く第２の位置へと急速に位置決めするためにヘッド支持部材を駆動する ための相補的なコイル要素とを具備し、主胴体部は該モータ駆動アセンブリによ って創成されたヘッド位置を急速に、反復的にそして制御状態で変化させるため に前記撓み部秘と協動するようになっている前記磁気ヘッドアセンブリ。
11. １１．磁気ヘッド、回転ドラム上に取付けたベースそして、ヘッド取付けのため に該ベースから伸延されるヘッド取付け用装置を具備する磁気ヘッドアセンブリ におけるヘッド取付方法であって、 長手方向の主胴体部を具備する楔形状のヘッド支持部材を、前記主胴体部に比較 して比較的短い撓み部材を介してベースに結合する段階と、 ヘッドを急速に且つ反復状態で駆動するためにヘッド支持部材上に駆動アセンブ リを取付ける段階と、位置検出装置を使用してテープに関するヘッドの位置を検 出する段階とを含み、前記駆動アセンブリ及び位置検出装置はテープに関するヘ ッドの順次しての位置に急速に且つ精密に移動させるべく協動するようになって いる前記ヘッド取付方法。
12. １２．磁気ヘッド、回転ドラム上に取付けたベースそして、ヘッド取付けのため に該ベースから伸延きれるヘッド取付け用装置を具備する磁気レコーダの磁気ヘ ッドアセンブリのための位置制御システムであって、長手方向の主胴体部を具備 する楔形状のヘッド支持部材と、 前記ヘッド支持部材をベースに固定するための、主胴体部からベースへと伸延す る且つ主胴体部と比較して比較的短い撓み部材と、 ヘッドを、テープ上の第１の位置及び第２の位置そして引き続く位置へと急速に 且つ反復的に駆動するための、前記ヘッド支持部材上に取付けられた駆動アセン ブリと、 ドラックに関してのヘッドの位置を検出するための位置検出装置にして、ヘッド の位置を決める位置制御回路機構と、反復的な負荷状流下でのヘッド支持部材に おける所望されざる共振を低減させるために十分剛性の主胴体部とを具備し、該 主胴体部は、前記駆動アセンブリによって創成されたヘッド位置を急速に、反復 的にそして制御状態で変化させるために前記撓み部材と協動し得、またテープに 関する順次しての急速な且つ精密な移動のために協動し得る位置検出装置と協動 し得るようになっている前記位置制御システム。
13. １３．長手方向のヘッド支持部材は、磁気ヘッドアセンブリのヒンジと記号する 内側端部を具備し、前記ヘッド支持部材の外側端部は該ヒンジから伸延して、ヒ ンジの中央面と同一長さの水平方向中立面を確定し、該外側端部はヘッドを支持 するべく賦形され、前記ヘッドはトラック幅を確定し、その場合、トランスデュ ース用のヘッドのトラック幅の長手方向の中央面はヘッド支持部材の水平方向中 立面と相互に整列する請求の範囲第１項記載の磁気ヘッドアセンブリ。
14. １４．ヘッド支持部材の外側端部は上方に傾倒され、その場合ヘッドは、ヘッド 支持部材の中立面とヘッドに関する長手方向の中央面とを整列させるよう前記ヘ ッド支持部材の外側端部と係合する請求の範囲第１３項記載の磁気ヘッドアセン ブリ。
15. １５．ヘッド支持部材の外側端部は下方に傾倒され、その場合ヘッドは、ヘッド 支持部材の中立面とヘッドに関する長手方向の中央面とを整列させるよう前記ヘ ッド支持部材の外側端部と係合する請求の範囲第１３項記載の磁気ヘッドアセン ブリ。
16. １６．ヘッド支持部材の外側端部には切り欠きが設けられトランスデュース用の ヘッドは該切り欠きに受容され、ヘッドに関する長手方向の中央面はヘッド支持 部材の水平方向の中立面と整列する請求の範囲第１３項記載の磁気ヘッドアセン ブリ。
17. １７．ヘッド支持部材の外側端部にはヘッド支持プレートが取付けられ、ヘッド は該ヘッド支持プレートに取付けられ、該ヘッド支持プレートはヘッドに関する 長手方向の中央面がヘッド支持部材の水平方向の中立面と整列するよう、ヘッド 支持部材の水平方向の中立面の十分下方に配設される請求の範囲第１３項記載の 磁気ヘッドアセンブリ。
18. １８．ヘッド支持部材の外側端部には切り欠きが設けられ、ヘッド支持部材の外 側端部は該切り欠きと係合し、ヘッドは、ヘッドに関する長手方向の中央面がヘ ッド支持部材の水平方向の中立面と整列するようヘッド支持部材上に取付けられ る請求の範囲第１３項記載の磁気ヘッドアセンブリ。
19. １９．ベースと、一端が該ベースに取付けられその外側端部においてヘッドのた めの取付け面を提供するためにそこから伸延する前記長手方向のヘッド支持部材 と、ヘッドとを具備する磁気ヘッドアセンブリであって、ヘッド支持部材の内側 端部が前記磁気ヘッドアセンブリのヒンジと係合し、ヘッド支持部材の外側端部 が該ヒンジから伸延しそれによって該ヒンジの中央面と同一長さの、水平方向の 中立面を前記ヘッド支持部材に確定し、前記ヘッド支持部材の外側端部がトラッ ク幅を確定する前記ヘッドを支持するべく賦形され、トランスデュース用のヘッ ドのトラック幅の長手方向の中央面がヘッド支持部材の水平方向の中立面と相互 に整列するようになっている前記磁気ヘッドアセンブリ。
20. ２０．磁気ヘッド、ヘッド取付けのためのヘッド取付け装置を具備する磁気ヘッ ドアセンブリであって、長手方向の主胴体部を具備する楔形状のヘッド支持部材 と、 前記ヘッド支持部材をベースに固定するための、主胴体部からベースへと伸延す る且つ主胴体部と比較して比較的短い撓み部材と、 ヘッドを、テープ上のトラックと整合させるための第１の位置から引き続く第２ の位置へと急速に位置決めするためにヘッド支持部材を駆動するための駆動アセ ンブリとを含み、主胴体部が、反復的に負荷される状況下でのヘッド支持部材の 所望されざる共振を低減させるために十分な剛性を有し且つ前記駆動アセンブリ によって創成されるヘッド位置を急速に、反復的に且つ制御状態で変させるべく 前記撓み部材と協動し得るようになっている前記磁気ヘッドアセンブリ。
21. ２１．楔形状の長手方向の主胴体部を具備するヘッド支持部材を含む磁気ヘッド アセンブリであって、該主胴体部が、第１の端部及び第２の端部と、該第２の端 部に設けられた、ヘッドのための取付け面と、ヘッドとを有し、 前記ヘッド支持部材の第１の端部が前記磁気ヘッドアセンブリのヒンジと係合し 、前記ヘッド支持部材の第２の端部が前記ヒンジの外側に伸延しそれによって前 記ヒンジの中央面と同一長さの、前記ヘッド支持部材の水平方向中立面を確定し 、前記ヘッドがトラック幅を確定し、該トラック幅はヘッド支持部材の水平方向 中立面と相互に整列する長手方向の中央面を具備する前記磁気ヘッドアセンブリ 。